专利名称：一种立式高效热法油砂提油的装置及其方法
技术领域：
本发明涉及一种立式高效热法油砂提油的装置及其方法，其特点是是借鉴焦炉中 的煤炭干馏技术，提出多室式片状高效干馏思想，采用干馏室与供热室相间的多室式片状 隔绝干馏系统，实现高效率的传热和提油。
背景技术：
油砂是石油的一种非常规储存方式。在世界范围内，油砂资源量占石油储量的 30%。油砂开采方法与常规石油及天然气的开采方法有很大不同。常规石油及天然气是 通过钻井从多孔隙岩石中收集并使用油泵抽出而获得的。而油砂则是天然气、轻质油、重质 油、沙石、水和粘土的混合物，油砂的开采方法就是利用物理和化学方法从混合物中分离出 石油、天然气，然后生产出高质量的称作“合成原油”的产品。相比较之下油砂的开采要简 便的多。在世界石油资源逐渐减少的今天，合理开采利用油砂资源就显得由为重要。我国的油砂分布比较广，主要富集地是准噶尔盆地、柴达木盆地和松辽盆地。我国 的油砂矿品位虽然不是很高(一般含油量为5 20%)，但储量很大。随着国际油价的上 涨，已经具有非常重要的经济开采和利用价值。但是目前在我国，油砂的开采和提炼还没有 工业化，其主要原因是原有的工艺技术从油砂中提炼原油的成本较高，不能满足规模化生 产的要求。因此寻找一种工艺简便、高效益的油砂提炼方法就成为油砂生产规模化发展的 关键性因素。
发明内容
为了解决上述技术问题，本发明的目的是提供一种借鉴焦炉生产原理，使油砂生 产规模化的立式高效热法油砂提油的装置及其方法。本发明的技术方案是一种立式高效热法油砂提油的装置，该装置由液压站、干馏 系统、冷凝器、喷淋装置、油罐、引风机、储气罐、热风炉和风冷装置组成；所述液压站通过管 道与所述干馏系统管接，所述干馏系统一端与所述冷凝器的一端管接，所述冷凝器上设置 有所述喷淋装置，所述冷凝器的另一端与分别于所述油罐和所述引风机管接，所述引风机 与所述储气罐联通，所述储气罐与所述热风炉和所述风冷装置一端联通，所述热风炉和所 述风冷装置另一端与所述干馏系统的底部管接；其特征在于，所述干馏系统由用以煤隔绝 空气干馏的干馏室和用以热烟气流通的供热室相间组成，所述供热室内设置有立火道，所 述立火道通过管道与所述所述热风炉联通。进一步，所述立火道内设置有挡板，用以增加烟气在立火道内的流通时间。本发明的另一目的是提供上述立式高效热法油砂提油的装置的方法，具体步骤如 下首先，原料油砂从进料装置进入干馏室内，与供热室内的800-1000°C的热烟气进 行间接热交换，当油砂被加热至500-600°C时，油分分离蒸发；然后，将油砂中被蒸发出来的油份，经过油气收集装置进入冷凝器冷凝，被冷却下来的液态石油流入油罐，干馏炉内的被干馏完的油砂则在自身重力作用下进入干馏炉下面 的风冷装置空冷，同时预热空气，回收余热。最后，将预热空气在预热空气引风机的作用下，鼓入热风炉与石油气混合燃烧，燃 烧后的热烟气通入供热室与油砂间接换热，然后排入大气。本发明的有益效果是由于采用上述技术方案，本发明的工艺的主要优点有以下 几点1.焦炉的传热结构，根据前面介绍，焦炉的结构为多个供热室及干馏室相间，保证 了大面积的换热，传热效率非常高。2.油砂和高温烟气间接换热，保证了整个系统的气密性，增加系统安全性。3.干馏后的热油砂残渣的余热被充分回收用于预热空气，供燃料燃烧的热风炉采 用蓄热式热风炉，提高了系统的热效率。4.油砂干馏时会释放部分可燃气体，这部分气体收集后可以通入蓄热式热风炉进 行燃烧，减少了能源消耗。5.通用性好此新工艺不仅可用于油砂干馏，还广泛适用于颗粒粉末状物质干 馏，比如油页岩等。
图1本发明立式高效热法提油的原理图。图2本发明立式高效热法提油系统的结构示意图。图3本本发明的干馏系统结构示意图。图4本发明供热室内立火道的结构示意图。图中1.液压站8.热风炉
2.干馏系统9.风冷装置
3.冷凝器10水封防爆装置
4.喷淋装置11干馏室
5.油罐12供热室
6.引风机13立火道
7.储气罐14挡板
具体实施例方式下面结合附图具体实施例对本发明的技术方案做进一步说明。如图1油砂由进料口进入干馏室，与进入供热室的高温烟气间接换热，油砂加热 至500-600°C时分解，生成的油气由干馏室上部排出，高温烟气经换热之后变冷由供热室排
出ο如图2所示为发明立式高效热法提油系统的结构示意图。该系统由液压站1、干馏 系统2、冷凝器3、喷淋装置4、油罐5、引风机6、储气罐7、热风炉8和风冷装置9组成；液压站1通过管道与干馏系统2管接，干馏系统一端通过管道冷凝器3的一端管 接，管道上设有水封防爆装置10 ；冷凝器3上设置有喷淋装置4，冷凝器3的另一端与通过管路分别于油罐5和引风机6联通，油罐5上设置有水封防爆装置10 ；引风机6通过管路 与储气罐7联通，储气罐7通过管路与热风炉8管接，热风炉8通过管路分别于干馏系统2 的底部和风冷装置9管接，风冷装置9与干馏系统2管接。如图3所示为本发明的干馏系统结构示意图。干馏系统包括干馏室11和供热室 12，多个干馏室11及供热室12相间排列形成干馏系统的主体部分。如图4所示为本发明供热室内立火道的结构示意图，立火道13内两侧内壁上装配 有多层挡板14，每层挡板14的端部留有空隙，高温烟气从底部进入，经过换热后从顶部排 出，烟气在挡板14之间内流动增加了流动时间，保持烟气的流动速度，从而提高了换热效 率，使换热更加充分。实施例1一种新型热法油砂提油新工艺。首先原料油砂从进料装置进入干馏室内，供热室 内的高温烟气800°C与油砂进行间接换热，当油砂被加热至500°C时，油分分离蒸发，剩余 油砂残渣进入干馏室下部的风冷装置与常温空气换热，回收余热，进入蓄热式热风炉；而分 离的油气通过干馏室的导气管进入油气冷凝器，进过冷凝后的凝结下来的油分进入储油装 置，未凝结的组分(多为可燃油气)进入蓄热式热风炉，与进入热风炉的热空气燃烧(需要 额外配比天然气燃料)，生成的热烟气通入供热室与干馏室内的油砂进行间接换热，以此循 环。实施例2 一种新型热法油砂提油新工艺。首先原料油砂从进料装置进入干馏室内，供热室 内的高温烟气900°C与油砂进行间接换热，当油砂被加热至550°C时，油分分离蒸发，剩余 油砂残渣进入干馏室下部的风冷装置与常温空气换热，回收余热，进入蓄热式热风炉；而分 离的油气通过干馏室的导气管进入油气冷凝器，进过冷凝后的凝结下来的油分进入储油装 置，未凝结的组分(多为可燃油气)进入蓄热式热风炉，与进入热风炉的热空气燃烧(需要 额外配比天然气燃料)，生成的热烟气通入供热室与干馏室内的油砂进行间接换热，以此循 环。实施例3一种新型热法油砂提油新工艺。首先原料油砂从进料装置进入干馏室内，供热室 内的高温烟气1000°c与油砂进行间接换热，当油砂被加热至500°C时，油分分离蒸发，剩余 油砂残渣进入干馏室下部的风冷装置与常温空气换热，回收余热，进入蓄热式热风炉；而分 离的油气通过干馏室的导气管进入油气冷凝器，进过冷凝后的凝结下来的油分进入储油装 置，未凝结的组分(多为可燃油气)进入蓄热式热风炉，与进入热风炉的热空气燃烧(需要 额外配比天然气燃料)，生成的热烟气通入供热室与干馏室内的油砂进行间接换热，以此循 环。
权利要求
一种立式高效热法油砂提油的装置，该装置由液压站(1)、干馏系统(2)、冷凝器(3)、喷淋装置(4)、油罐(5)、引风机(6)、储气罐(7)、热风炉(8)和风冷装置(9)组成；所述液压站(1)通过管道与所述干馏系统(2)管接，所述干馏系统(2)一端与所述冷凝器(3)的一端管接，所述冷凝器(3)上设置有所述喷淋装置(4)，所述冷凝器(3)的另一端与分别于所述油罐(5)和所述引风机(6)管接，所述引风机(6)与所述储气罐(7)联通，所述储气罐(7)与所述热风炉(8)和所述风冷装置(9)一端联通，所述热风炉(8)和所述风冷装置(9)另一端与所述干馏系统(2)的底部管接；其特征在于，所述干馏系统(2)由用以煤隔绝空气干馏的干馏室(11)和用以热烟气流通的供热室(12)相间组成，所述供热室(12)内设置有立火道(13)，所述立火道(13)与所述热风炉(8)联通。
2.根据权利要求1所述的立式高效热法油砂提油的装置，其特征在于，所述立火道 (13)内设置有挡板(14)，用以增加烟气在立火道内的流通时间。
3.根据权利要求1所述的立式高效热法油砂提油的装置的方法，其特征在于，具体包 括以下步骤首先，原料油砂从进料装置进入干馏室内，与供热室内的800-100(TC的热烟气进行间 接热交换，将原料油砂加热至500-600°C，使油分分离蒸发；然后，蒸发出来的油分，经过油气收集装置进入冷凝器冷凝，冷却到液态石油流入油 罐，干馏炉内的被干馏完的油砂则在自身重力作用下进入干馏炉下面的风冷装置空冷，同 时预热空气，回收余热；最后，将预热空气在预热空气引风机的作用下，鼓入热风炉与石油气混合燃烧，燃烧后 的热烟气通入供热室与油砂间接换热，然后排入大气。
全文摘要
本发明涉及一种立式高效热法油砂提油的装置及其方法，其特点是借鉴焦炉中的煤炭干馏技术，提出多室式片状高效干馏思想，采用干馏室与供热室相间的多室式片状隔绝的干馏系统，实现高效率的传热和提油。这种油砂提油新工艺采用热法，即采用间接加热的方式加热油砂使其中的油气成分挥发，然后冷凝收集得到高质量原油。此新工艺成功借鉴焦炉生产经验，具有简单可靠，可操作性强，灵活性好等特点，还可以用于干馏颗粒状及粉末状的油页岩。此技术可大幅降低生产成本，显著提高出油出气率，从而使大规模开发利用我国油砂矿成为可能。
文档编号C10G1/00GK101979466SQ201010530548
公开日2011年2月23日 申请日期2010年10月29日 优先权日2010年10月29日
发明者夏德宏, 张艳, 徐元博, 雷晓平 申请人:北京科技大学